优先级编码器74LS148的电路结构、工作原理及使用方法

在实际生活中经常会遇到同时输入两个或两个以上编码信号的情况。例如，同时按下计算机键盘上的两个按键。如果计算机键盘内的编码器是前面所讲的普通编码器，当同时按下两个按键时，键盘内的编码器将不能对这种输入状态进行编码，会出现错误的信息。这种错误信息有时会出现致命的后果。为了使这种输入状态出现时编码企业有确定的输出信号输出，便出现了优先编码器。

优先编码器允许同时输入两个以上的编码信号，编码器对所有输入的信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，只对其中优先级最高的一个进行编码。

74LS148是集成8-3线优先编码器产品，下面对该优先级编码器的电路结构、工作原理及使用方法进行介绍。

图1给出了8-3线优先编码器74LS148的逻辑图。

图1 8.3线优先编码器74LS148的逻辑图

根据逻辑电路可以写出输出与输入变量之间的逻辑函数式为

从式(1)可以看出，当=1时，编码输出端、、均被锁定在高电平状态，只有在=0的条件下，编码器才能正常工作。故为控制端，又称选通输入端，且为低电平有效。

根据式(1)可以列出优先那编码器74LS148的逻辑功能，如表1所示。

表1 74LS148逻辑功能表

输入									输出
	I0	I1	I2	I3	I4	I5	I6	I7	Y2	Y1	Y0
1	×	×	×	×	×	×	×	×	1	0	1	1	1
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	1
0	×	×	×	×	×	×	×	0	0	0	0	1	0
0	×	×	×	×	×	×	0	1	0	0	1	1	0
0	×	×	×	×	×	0	1	1	1	1	0	1	0
0	×	×	×	×	0	1	1	1	1	1	1	1	0
0	×	×	×	0	1	1	1	1	0	1	0	1	0
0	×	×	0	1	1	1	1	1	0	1	1	1	0
0	×	0	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1	0
0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	0

在表1中，符号“×”表示任意状态（0或1，即输入端有无信号）。从表1可以看出，优先编码器74LS148的逻辑功能具有以下特点：

（1）控制端=1时，无论输入端有无信号，输出端都被锁定在高电平，编码器不工作；只有当控制端=0时，编码器才能正常工作，所以控制端为低电平有效。

（2）编码器输出端、、对应输入端～的低电平状态，即输入端为低电平时认为该输入端有编码输入信号，所以输入端也是低电平有效。

（3）在=0的状态下，允许输入端～中有多个输入端为低电平状态（即有编码器输入信号），但编码输出端在同一个时刻只对一个编码输入信号进行编码输出。即输入端的编码输入信号具有优先级。从表5-5-3中可以看出，74LS148优先编码器的输入端中的优先级最高，的优先级最低。当=0时，无论其他输入端有无信号。输出端只给出的编码，即=0，其他依次类推。

（4）只有当控制端=0（编码器处于工作状态），且所有的编码输入端～都是高电平（即都没有编码输入信号时）选通输出端为低电平。因此=0表示编码器工作，但输入端没有编码信号输入。因为=0能确定编码器的状态，因此又称选通输出端低电平有效。

（5）当控制端=0（编码器处于工作状态），且编码器输入端有编码信号输入（低电平）时，扩展输出端输出低电平。因此=0表示编码器工作，且有编码信号输入。因为=0能确定编码器的状态，因此又称扩展输出端低电平有效。

（6）从表1中可以看出，编码器有3种=111的状态，可以根据选通输出和扩展输出的状态区分此时编码器的工作状态。=0表示编码器工作但没有编码信号输入，此时=111；=0表示编码器工作且有编码信号输入，所以此时=111表示=0的编码；=1且=1编码器没有工作，此时=111。

图2所示为优先编码器74LS148的逻辑图形符号。图中输入、输出端靠近边框的小圆圈表示低电平有效，且相应的字母符号上有一短画线。

图2 74LS148逻辑符号

因为74LS148优先编码器由8个编码输入信号、3个编码输出端信号，因此又称为8-3线优先编码器。